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采煤机械化基本知识讲座主讲：马建锋 一、机械化采煤的基本知识 1、机械化采煤方法 机械化采煤是指采用机械将煤剥落、依靠机械将煤从采煤工作面运出的采煤方法。与其相对应的人工采煤法叫炮采。 机械化采煤的方法有：长壁法、房柱法、钻削法。长壁法从设备角度分为滚筒采煤机综采、刨煤机综采、普通综采、放顶煤综采；房柱法用连续采煤机；钻削法用螺旋采煤机。 机械化采煤与安全的关系：降低了人工劳动强度，对安全生产有了保障；机器开采减少因放炮对顶板的破坏，从而提高了顶板的安全性；遥控操作减少人员与设备的直接接触，避免了更多不安全因素。 2、长壁工作面的设备布置 工作面设备：液压支架，刮板运输机，采煤机 运输顺槽：转载机，破碎机，皮带运输机 材料顺槽：移动变电站，开关列车，乳化泵站，喷雾泵站，回柱绞车等。 3、钻式采煤法工作面设备布置 插图： 工作面顺槽：螺旋钻采煤机，运输机，单轨吊，移动绞车 4、房柱式工作面的设备布置 插图： 工作面：连采机+转载机+皮带机+通风机 二、滚筒采煤机的基本原理 基本组成：截割结构，牵引行走机构，电控机构，辅助机构 截割部工作原理：电机作为动力，摇臂作减速箱，滚筒是工作机构实现落煤装煤。 牵引部工作原理：牵引部分为液压牵引和电牵引。液压牵引是电机驱动液压油泵产生动力驱动液压马达，使采煤机行走实现无极调速；电牵引是通过牵引调速器驱动行走电机实现采煤机行走调速。 电控部分（插图）：由隔离开关、牵引变压器、牵引电机控制器、控制变压器、PLC控制中心、遥控接收等组成。 辅助部分：调高系统、喷雾冷却系统、电缆拖移装置等组成。 三、煤层厚度与开采 薄煤层的概念：小于1.3米为薄煤层；1.3~3.5米为中厚煤层；3.5~8米为厚煤层；大于8米为特厚煤层 薄煤开采的特点：一般为一次采全高，设备高度尺寸小，受空间限制操作有所不便，通风断面小，人工劳动强度相对较大，生产效率相对较低。 中厚煤层开采的特点：一般为一次采全高，设备高度大，操作不受空间限制较方便，通风断面大，生产效率相对高。 厚煤层开采的特点：一次采全高、分层开采和放顶煤开采兼有，设备高度大，人员操作方便，有发生片帮冒顶的可能，有一定的安全风险，生产效率相对较高。 四、采煤机的选择 1、采高选择：M大=H大-c M小=H小+a M-采煤机的最大最小高度 H-支架最大最小高度 C-富裕量，中厚煤层取200mm，薄煤层适当减小 a-伸缩裕量，一般为30~50mm 2、滚筒直径选择：滚筒直径就是采煤机最小采高；每个滚筒的直径应大于采高的一半。支架的最小高度应大于采煤机机面高度。 3、牵引速度与滚筒转速选择：t=1000V/mn t-截齿最大切削厚度mm，v-牵引速度m/min，m-滚筒每一截线上的截齿数，n-滚筒转速r.p.m 4、生产能力的选择：Q=60VSMrC Q-生产能力小时/吨，V-牵引速度米/分，S-截深米，M-采高米，r-煤比重（1.25-1.5）吨/米立方，C-工作面煤炭采出率（0.95）。 五、综采工作面可靠能力的确定 影响工作面生产能力的因素：1）设备本身性能的可靠性；2）设备选型的合理性；3）各环节配套的合理程度；4）煤层地质条件；5）技术水平与管理水平。 移架时间、移架速度、移架方式的确定。 运输机的运输能力：应不低于采煤机生产能力的1.15倍。 工作面可靠生产能力的确定：1）每割一刀煤的时间；2）端头作业的时间；3）故障影响时间； 综采工作面年产量确定：1）搬迁速度，每年搬迁1.5次，每次50天；2）大修周期，1.5~2.5年，每次2~3个月。 综采工作面在无备用设备时年可靠生产天数为260天，有备用设备时为320天。采出率定为0.95，这样可以计算年产量。 六、薄煤层采煤机具有的特点 1、足够的截割功率 2、避免两端人工开机窝 3、因为维修困难因此要求机器简单可靠 4、机身尽量短以适应煤层起伏 5、滚筒应有足够的装煤能力 七、厚煤层开采的特点 1、分层回采 2、放顶煤回采 八、综采工作面主要参数 1、工作面长度： 影响因素：1）地质条件；2）设备效能；3）管理及操作水平；4）通风能力；5）与产量的关系；6）与效率的关系；7）与成本的关系。 一般选择长度为90~150米，近年有200~300米工作面。 2、走向长度： 影响因素：1）地质条件；2）顺槽运输能力；3）采煤机能力20万平方米（150×800~1000）；4）巷道维护；5）搬迁费用关系；6）巷道掘进费用关系。 一般选择800~1500米，小于500米不经济，大于1500米经济效益不显著。 九、综采工作面的管理 1、技术管理：1）设备安装；2）设备拆除；3）工作面搬迁；4）旋转开采；